燃料電池系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及燃料電池系統，能夠區別填充反應氣體的情景與其他的情景，進行為了防止填充口及噴嘴發生破損而進行的控制。一種燃料電池系統，是搭載于車輛的燃料電池系統，具備：貯存部，貯存向燃料電池供給的反應氣體；連接部，用于將供給反應氣體的供給部連接于用于向貯存部填充反應氣體的填充口；蓋部，覆蓋連接部；開閉傳感器，檢測蓋部的開閉狀態；記錄部，記錄表示車輛進行了行駛的行駛履歷；以及控制部，對車輛進行控制，在車輛處于能夠行駛的狀態時滿足記錄部中不存在燃料電池系統起動之后的行駛履歷且開閉傳感器檢測到的蓋部的開閉狀態為開狀態的條件的情況下，控制部使車輛成為無法行駛的狀態。
【專利說明】燃料電池系統
[0001 ] 本申請主張基于在2015年4月22日提出申請的申請編號號的日本專利申請的優先權，其公開的全部通過參照而援引于本申請。
技術領域
[0002]本發明涉及燃料電池系統。
【背景技術】
[0003]搭載于車輛的燃料電池系統包括具備貯存部的結構，該貯存部貯存燃料電池發電時使用的反應氣體。在用于向貯存部填充反應氣體的填充口具備蓋部，該蓋部覆蓋用于將供給反應氣體的供給部與填充口連接的連接部。在填充反應氣體時打開蓋部，將供給部與連接部連接，從供給部經由填充口向貯存部填充反應氣體。
[0004]在JPA中記載有在填充口連接供給部而從供給部經由填充口填充反應氣體的車輛。在這樣的車輛中，車輛在供給部連接于填充口的狀態下直接起步，所以填充口及供給部可能會破損。為了防止這樣的事態，考慮了在車輛成為能夠行駛的狀態時蓋部處于開狀態的情況下使車輛成為無法行駛的狀態。然而，在這樣的方式下，可能產生以下那樣的問題。即，在車輛行駛的狀態(包含于車輛能夠行駛的狀態)下，例如，在由于對蓋部的開閉狀態進行檢測的開閉傳感器的故障而判斷為蓋部處于開狀態的情況下，盡管車輛的行駛沒有障礙，車輛也成為無法行駛的狀態。因此，期望一種能夠區別填充反應氣體的情景與其他的情景而進行用于防止填充口及供給部的破損的控制的技術。

【發明內容】

[0005]本發明為了解決上述的課題的至少一部分而完成，可以作為以下的方式來實現。
[0006](I)根據本發明的一方式，提供一種燃料電池系統。該燃料電池系統是搭載于車輛的燃料電池系統，具備:貯存部，貯存向燃料電池供給的反應氣體;連接部，用于將供給所述反應氣體的供給部連接于用于向所述貯存部填充所述反應氣體的填充口；蓋部，覆蓋所述連接部;開閉傳感器，檢測所述蓋部的開閉狀態;記錄部，記錄表示所述車輛進行了行駛的行駛履歷；以及控制部，對所述車輛進行控制，在所述車輛處于能夠行駛的狀態時滿足所述記錄部中不存在所述燃料電池系統起動之后的所述行駛履歷且所述開閉傳感器檢測到的所述蓋部的開閉狀態為開狀態的條件的情況下，所述控制部使所述車輛成為無法行駛的狀態。若為這樣的方式，則基于車輛處于能夠行駛的狀態、記錄部中不存在燃料電池系統起動之后的行駛履歷及蓋部處于開狀態，能夠進行使車輛成為無法行駛的狀態的控制。車輛處于能夠行駛的狀態且記錄部中不存在燃料電池系統起動之后的行駛履歷且覆蓋填充口的蓋部打開這樣的狀況下，車輛在填充口與供給部連接的狀態下直接起步的可能性較高。基于該狀況而使車輛成為無法行駛的狀態，由此能夠區別填充反應氣體的情景與其他的情景，進行為了防止填充口及供給部發生破損而進行的使車輛成為無法行駛的狀態的控制。而且，在車輛行駛的狀態(包含于車輛能夠行駛的狀態)下，即使由于開閉傳感器的故障而判斷為蓋部處于開狀態，由于存在行駛記錄而車輛不會成為無法行駛的狀態，因此也不會給車輛的行駛造成障礙。
[0007](2)在上述的燃料電池系統中，可以的是，所述記錄部不將如下狀態記錄作為所述行駛履歷:使所述車輛加速的加速器的操作處于關閉狀態，且所述燃料電池系統起動之后所述車輛僅以設定速度以下的速度移動了設定時間以內的時間。若為這樣的方式，則在車輛處于能夠行駛的狀態時，開閉傳感器檢測到的蓋部的開閉狀態為開狀態且燃料電池系統起動之后車輛由于所謂爬行(creeping)而移動時，能夠使車輛成為無法行駛的狀態。
[0008](3)在上述的燃料電池系統中，可以的是，所述燃料電池系統還具備通知部，該通知部在所述控制部根據滿足了所述條件而使所述車輛成為無法行駛的狀態的情況下，向所述車輛的駕駛員通知所述蓋部處于開狀態。若為這樣的方式，則能夠向搭載有燃料電池系統的車輛的駕駛員通知蓋部處于開狀態。其結果是，能夠喚起在填充口與供給部連接的狀態下欲直接使車輛起步的駕駛員注意將供給部從填充口分離并關閉蓋部。而且，能夠喚起在雖然已將供給部從填充口分離但是忘記關閉蓋部的狀態下欲使車輛起步的駕駛員注意關閉蓋部。
[0009]本發明的方式并不局限于搭載于車輛的燃料電池系統，例如，也可以應用于搭載在以電力為動力源的船舶等上的燃料電池系統、車輛本身、船舶本身等各種方式。而且，也可以通過實現上述方式的計算機程序等方式實現。而且，本發明不受前述的方式的任何限定，在不脫離本發明的主旨的范圍內能以各種方式實施。
【附圖說明】
[0010]圖1是表示具備燃料電池系統的車輛及反應氣體站的結構的說明圖。
[0011]圖2是表示控制部執行的行駛停止處理的流程。
[0012]圖3是表示具備其他實施方式的燃料電池系統的車輛的結構的說明圖。
[0013]圖4是表示具備其他實施方式的燃料電池系統的車輛的結構的說明圖。
【具體實施方式】
[0014]A.第一實施方式:
[0015]圖1是表示具備本實施方式的燃料電池系統100的車輛10及向車輛10供給反應氣體的反應氣體站200的結構的說明圖。車輛10使用由燃料電池系統100生成的電力進行行駛。在本實施方式中，車輛10是燃料電池車。在本實施方式中，車輛10具有從車輛10的車身的側面凹陷的凹部110。
[0016]反應氣體站200向車輛10具備的罐140供給反應氣體。在本實施方式中，反應氣體是氫。反應氣體站200具備罐210、供給管220、噴嘴230。罐210是貯存反應氣體的罐。供給管220將一端與罐210連接，并將另一端與噴嘴230連接，由此形成使反應氣體從罐210向噴嘴230流動的流路。噴嘴230以能夠與填充口 130連接的方式構成。
[0017]燃料電池系統100作為動力源而搭載于車輛10。反應氣體站200向停止了燃料電池系統100的車輛1供給反應氣體。燃料電池系統100具備鉸鏈部120、蓋部122、填充口 130、填充路132、壓力傳感器134、開閉閥136、罐140、溫度傳感器142、供給路144、主截止閥146、燃料電池150、加速器160、控制部170。
[0018]鉸鏈部120在車輛10的凹部110處設置在重力方向上側。鉸鏈部120通過將車輛10與蓋部122連結而將蓋部122以能夠相對于車輛10旋轉的方式支承于車輛10。蓋部122呈覆蓋凹部110的開口部的形狀，能夠對凹部110的開口部進行開閉。在本實施方式中，鉸鏈部120具備開閉傳感器124。
[0019]開閉傳感器124基于從凹部110的開口部分離的角度位置來檢測蓋部122的開閉狀態。在本實施方式中，開閉傳感器124在檢測到蓋部122的開狀態時，將表不開狀態的信號向控制部170輸出，在檢測到蓋部122的閉狀態時，將表示開狀態的信號向控制部170輸出。
[0020]填充口130以能夠與噴嘴230連結的方式構成。填充路132將填充口 130與罐140連通，形成使從與噴嘴230連結的填充口 130送來的反應氣體向罐140流動的流路。壓力傳感器134設置在填充路132內，測定被填充反應氣體的罐140中的壓力P。
[0021]開閉閥136設置在填充路132內。開閉閥136在填充反應氣體時開閥，在未填充反應氣體時閉閥。在本實施方式中，開閉閥136的開閉動作由控制部170控制。
[0022]罐140貯存從填充口130送來的反應氣體。溫度傳感器142設置在罐140內，測定填充反應氣體的過程中的罐140的溫度T。供給路144將罐140與燃料電池150連通，形成使反應氣體從罐140向燃料電池150流動的流路。
[0023]主截止閥146設置在供給路144內。主截止閥146在向燃料電池150供給反應氣體時開閥，在不向燃料電池150供給反應氣體時閉閥。在本實施方式中，主截止閥146的開閉動作由控制部170控制。
[0024]燃料電池150使用反應氣體進行發電。在本實施方式中，燃料電池150使用作為反應氣體的氫和從未圖示的氧供給路向燃料電池150供給的氧進行發電。
[0025]加速器160從車輛10的駕駛員接受使車輛10加速的要求。在本實施方式中，加速器160具備踏入量檢測傳感器，該踏入量檢測傳感器檢測車輛10的駕駛員踏入加速器160的踏入量作為來自車輛1的駕駛員的要求的程度。本發明的加速器160的操作處于“關閉狀態”是指車輛1的駕駛員對加速器160的踏入量為零的狀態。
[0026]控制部170對燃料電池系統100的各部進行控制。在本實施方式中，控制部170基于從壓力傳感器134輸出的表不壓力P的信號及從溫度傳感器142輸出的表不溫度T的信號，算出氫向罐140的填充的狀態。在本實施方式中，控制部170根據通過加速器160的踏入量檢測傳感器檢測到的踏入量，算出對燃料電池150及二次電池(未圖示)要求的電力量。控制部170具備記錄部172。
[0027]記錄部172記錄表示車輛10進行了行駛的行駛履歷。在本實施方式中，記錄部172記錄表示車輛10進行了行駛的行駛履歷，不記錄表示車輛10未進行行駛的行駛履歷。在其他實施方式中，記錄部172可以既記錄表示車輛10進行了行駛的行駛履歷，也記錄表示車輛10未進行行駛的行駛履歷。
[0028]在本實施方式中，在車輛10處于能夠行駛的狀態時記錄部172中不存在燃料電池系統100起動之后的行駛履歷且開閉傳感器124檢測到的蓋部122的開閉狀態為開狀態的情況下，控制部170立即使車輛10成為無法行駛的狀態。
[0029]在本實施方式中，“車輛10能夠行駛的狀態”是指通過車輛10的駕駛員踏入加速器160而能夠使車輛10加速的狀態。在本實施方式中，“車輛10無法行駛的狀態”是指無論車輛10的駕駛員是否踏入加速器160都無法使車輛10加速的狀態。在其他實施方式中，“車輛10能夠行駛的狀態”是指除了通過車輛10的駕駛員踏入加速器160而能夠使車輛10加速的狀態之外，還包括由于所謂爬行而使車輛10移動的狀態。在其他實施方式中，“車輛10無法行駛的狀態”例如可以是通過制動器將輪胎鎖定的狀態，也可以是切斷電力向驅動用電動機的供給的狀態，還可以是切斷電力向車輛的執行器的供給的狀態。
[0030]在本實施方式中，“燃料電池系統100的起動”是指通過主截止閥146開閥而向燃料電池150供給反應氣體。
[0031]在本實施方式中，記錄部172不將如下狀態記錄作為行駛履歷:使車輛10加速的加速器的操作處于關閉狀態，且燃料電池系統100起動之后車輛10僅以3km/h以下的速度移動小于3秒的時間。該狀態可設想是車輛10的所謂爬行。
[0032]因此，在車輛10處于能夠行駛的狀態時，開閉傳感器124檢測到的蓋部122的開閉狀態為開狀態，且燃料電池系統100起動之后車輛由于所謂爬行而移動時，能夠使車輛10成為無法行駛的狀態。
[0033]圖2是表示控制部170執行的行駛停止處理的流程。在本實施方式中，控制部170在車輛10處于能夠行駛的狀態的情況下，執行圖2的行駛停止處理。
[0034]在開始圖2的行駛停止處理之后，控制部170判斷記錄部172中是否不存在燃料電池系統100最后起動之后的行駛履歷(步驟S100)。在記錄部172中存在燃料電池系統100起動之后的行駛履歷的情況下(步驟S100: “否”)，控制部170結束圖2的行駛停止處理。
[0035]在記錄部172中不存在燃料電池系統100起動之后的行駛履歷的情況下(步驟SlOO: “是”)，控制部170判斷開閉傳感器124檢測到的蓋部122的開閉狀態是否為開狀態(步驟 S110)o
[0036]在判斷為開閉傳感器124檢測到的蓋部122的開閉狀態是閉狀態的情況下(步驟S110: “否”)，控制部170結束圖2的行駛停止處理。
[0037]在判斷為開閉傳感器124檢測到的蓋部122的開閉狀態是開狀態的情況下(步驟SllO: “是”)，控制部170進行停止處理(步驟S120)。在停止處理(步驟S120)中，控制部170使車輛10成為無法行駛的狀態。然后，控制部170結束圖2的行駛停止處理。
[0038]根據以上說明的實施方式，基于車輛10處于能夠行駛的狀態、記錄部172中不存在燃料電池系統100起動之后的行駛履歷及蓋部122處于開狀態，能夠進行使車輛10成為無法行駛的狀態的控制。車輛10處于能夠行駛的狀態且記錄部172中不存在燃料電池系統100起動之后的行駛履歷且覆蓋填充口 130的蓋部122打開這樣的狀況下，車輛10在填充口 130與噴嘴230連接的狀態下直接起步的可能性較高。基于該狀況而使車輛10成為無法行駛的狀態，由此能夠區別填充反應氣體的情景與其他的情景，進行為了防止填充口 130及噴嘴230發生破損而進行的使車輛10成為無法行駛的狀態的控制。而且，在車輛10行駛的狀態(包含于車輛10能夠行駛的狀態)下，即使由于開閉傳感器124的故障而判斷為蓋部122處于開狀態，由于存在行駛記錄而車輛10不會成為無法行駛的狀態，因此不會給車輛10的行駛造成障礙。
[0039]B.第二實施例:
[0040]圖3是表示具備其他實施方式的燃料電池系統10a的車輛10及向車輛10供給反應氣體的反應氣體站200的結構的說明圖。燃料電池系統I OOa除了具備通知部174及輸出部176的點之外，與上述的實施方式的燃料電池系統100的結構相同。
[0041]在控制部170在車輛10處于能夠行駛的狀態時根據記錄部172中不存在燃料電池系統10a起動之后的行駛履歷且從開閉傳感器124向控制部170輸出了表示蓋部122的開狀態的信號而使車輛10成為無法行駛的狀態的情況下，燃料電池系統10a的通知部174向車輛10的駕駛員通知蓋部122處于開狀態。通知部174通過輸出部176，向車輛10的駕駛員通知蓋部122處于開狀態。輸出部176是基于從通知部174輸出的信號，通過使發光的顏色變化而進行通知的LED，也可以是通過顯示于畫面而進行通知的液晶顯示器，還可以是通過警報聲進行通知的蜂鳴器。
[0042]若為這樣的方式，則能夠向搭載有燃料電池系統10a的車輛10的駕駛員通知蓋部122處于開狀態。其結果是，能夠喚起在填充口 130與噴嘴230連接的狀態下欲直接使車輛10起步的駕駛員注意將噴嘴230從填充口 130分離并關閉蓋部122。而且，能夠喚起在雖然已從填充口 130分離了噴嘴230但是忘記關閉蓋部122的狀態下欲直接使車輛10起步的駕駛員注意關閉蓋部122。
[0043]C.變形例:
[0044]圖4是表示具備其他實施方式的燃料電池系統10b的車輛10的結構的說明圖。燃料電池系統10b除了具備開閉檢測開關126的點之外，與上述的實施方式中的燃料電池系統100的結構相同。
[0045]在上述實施方式的燃料電池系統100中，開閉傳感器124檢測蓋部122的開閉狀態，但本發明并不局限于此。例如可以如圖4所示的燃料電池系統10b那樣，具備通過來自蓋部122的按壓來切換開閉狀態的檢測的開閉檢測開關126，由此使開閉傳感器124及開閉檢測開關126檢測蓋部122的開閉狀態。在這樣的方式下，在開閉傳感器124及開閉檢測開關126中的至少一方檢測到的蓋部122的開閉狀態為開狀態的情況下，控制部170可以將蓋部122看作處于開狀態。
[0046]在上述實施方式的燃料電池系統100中，開閉傳感器124在檢測到蓋部122的開狀態時，將表示開狀態的信號向控制部170輸出，在檢測到蓋部122的閉狀態時，將表示開狀態的信號向控制部170輸出，但是本發明并不局限于此。開閉傳感器124可以僅在檢測到蓋部122的開狀態時，將表示開狀態的信號向控制部170輸出。這種情況下，在開閉傳感器124未向控制部170輸出表示開狀態的信號時，控制部170看作開閉傳感器124檢測到閉狀態。而且，開閉傳感器124可以僅在檢測到蓋部122的閉狀態時，將表示閉狀態的信號向控制部170輸出。這種情況下，在開閉傳感器124未向控制部170輸出表示閉狀態的信號時，控制部170看作開閉傳感器124檢測到開狀態。即，控制部170基于從開閉傳感器124輸出的表示蓋部122的開閉狀態的信號，來判斷開閉傳感器124檢測到的蓋部122的開閉狀態。
[0047]在上述實施方式的燃料電池系統100中，記錄部172不將使車輛10加速的加速器的操作處于關閉狀態且燃料電池系統100起動之后車輛10僅以3km/h以下的速度移動小于3秒的時間的狀態記錄作為行駛履歷，但是本發明并不局限于此。記錄部172也可以不將使車輛10加速的加速器的操作處于關閉狀態且燃料電池系統100起動之后車輛10僅以6km/h以下的速度移動小于1.5秒的時間的狀態記錄作為行駛履歷，還可以不將使車輛10加速的加速器的操作處于關閉狀態且燃料電池系統100起動之后車輛10僅以1.5km/h以下的速度移動小于6秒的時間的狀態記錄作為行駛履歷。即，記錄部172不將使車輛10加速的加速器的操作處于關閉狀態且燃料電池系統100起動之后車輛10僅移動小于設定距離的距離的狀態記錄作為行駛履歷。
[0048]在上述實施方式的燃料電池系統100中，在車輛10處于能夠行駛的狀態時記錄部172中不存在燃料電池系統100起動之后的行駛履歷且開閉傳感器124檢測到的蓋部122的開閉狀態為開狀態的情況下，控制部170立即使車輛10成為無法行駛的狀態，但是本發明并不局限于此。可以的是，由于在車輛10處于能夠行駛的狀態時記錄部172中不存在燃料電池系統100起動之后的行駛履歷且開閉傳感器124檢測到的蓋部122的開閉狀態為開狀態，所以控制部170向車輛10的駕駛員通知此內容，然后使車輛10成為無法行駛的狀態。即，從在車輛10為能夠行駛的狀態時記錄部172中不存在燃料電池系統100起動之后的行駛履歷且開閉傳感器124檢測到的蓋部122的開閉狀態為開狀態，到使車輛10成為無法行駛的狀態為止的期間，控制部170可以進行某些處理，也可以不進行任何處理。
[0049]在上述實施方式的燃料電池系統100中，在圖2的行駛停止處理中，控制部170在判斷開閉傳感器124檢測到的蓋部122的開閉狀態是否為開狀態之前先判斷是否記錄部172中不存在燃料電池系統100起動之后的行駛履歷，但是本發明并不局限于此。在圖2的行駛停止處理中，控制部170也可以在判斷是否記錄部172中不存在燃料電池系統100起動之后的行駛履歷之前先判斷開閉傳感器124檢測到的蓋部122的開閉狀態是否為開狀態。
[0050]本發明并不局限于上述的實施方式、實施例、變形例，在不脫離其主旨的范圍內能夠以各種結構實現。例如，與
【發明內容】
一欄記載的各方式中的技術特征對應的實施方式、實施例、變形例中的技術特征為了上述的課題的一部分或全部，或者為了實現上述的效果的一部分或全部，可以適當更換、組合。而且，其技術特征在本說明書中只要不是作為必須的結構進行說明，就可以適當刪除。
【主權項】
1.一種燃料電池系統，是搭載于車輛的燃料電池系統，具備: 貯存部，貯存向燃料電池供給的反應氣體； 連接部，用于將供給所述反應氣體的供給部連接于用于向所述貯存部填充所述反應氣體的填充口； 蓋部，覆蓋所述連接部； 開閉傳感器，檢測所述蓋部的開閉狀態； 記錄部，記錄表示所述車輛進行了行駛的行駛履歷；以及 控制部，對所述車輛進行控制， 在所述車輛處于能夠行駛的狀態時滿足所述記錄部中不存在所述燃料電池系統起動之后的所述行駛履歷且所述開閉傳感器檢測到的所述蓋部的開閉狀態為開狀態的條件的情況下，所述控制部使所述車輛成為無法行駛的狀態。2.根據權利要求1所述的燃料電池系統，其中， 所述記錄部不將如下狀態記錄作為所述行駛履歷:使所述車輛加速的加速器的操作處于關閉狀態，且所述燃料電池系統起動之后所述車輛僅以設定速度以下的速度移動了設定時間以內的時間。3.根據權利要求1或2所述的燃料電池系統，其中， 所述燃料電池系統還具備通知部，該通知部在所述控制部根據滿足了所述條件而使所述車輛成為無法行駛的狀態的情況下，向所述車輛的駕駛員通知所述蓋部處于開狀態。
【文檔編號】H01M8/04298GK106067554SQ201610248209
【公開日】2016年11月2日
【申請日】2016年4月20日 公開號201610248209.9, CN 106067554 A, CN 106067554A, CN 201610248209, CN-A-106067554, CN106067554 A, CN106067554A, CN201610248209, CN201610248209.9
【發明人】灘光博
【申請人】豐田自動車株式會社